●技術紹介＜ＦＬＩＰ（新しい耐震設計法）＞
１．概要
平成 7 年 1 月 17 日に発生した兵庫県南部地震は多くの犠牲者を出すとともに、岸壁・護岸等の港湾施設のみならず、道路・鉄道の橋梁、地下鉄、地下埋設管等の広範、多種な土木構造物に未曾有の大被害を与えると同時に、貴重な教訓も与えてくれました。
○今までの基準で見直すべき事項として、①液状化判定における細目②構造細目に関する耐震規定③構造系全体を考慮した設計法④地下構造物および埋設管路の耐震設計のための地盤の変形量○新耐震基準で今後新たに考慮すべき事項として、①構造部材および構造系の変形性能の照査方法②重要度の高い盛土、堤防等の土構造物、擁壁、岸壁等の土留構造物の耐震性照査③液状化等による地盤の水平移動を想定した地盤と構造物基礎との相互作用の評価④耐震計算における動的解析法の積極的活用⑤免震・制震構造の採用と耐震設計法⑥構造物の耐震診断方法と補強方法
これらの教訓を一言でいうと、『これからの耐震設計は、液状化を考慮し、かつ地盤～構造物連成解析による被害予測（変形照査）を適切に評価反映する。』ということではないでしょうか。また、これは新しい設計手法として提唱されている性能設計の耐震バージョンとも言えます。
これらを背景として、新しい耐震設計法のツールとして用いられるのが FLIP（Finiteelement analysis of Liquefaction Program）です。
FLIP は、地盤～構造物までをモデル化して、地震波を与え、構造物の地震時シミュレーション（有効応力法非線形動的解析）を行い、地盤、構造物の挙動等の変位を求めることができます。施設およびその周辺の挙動等の変位量が適切に算出されると、適正な被害予測が可能となり、安全性・経済性に優れた、地震に強い施設設計が可能となります。
２．解析例
右図は FLIP の出力例です。
当社では、FLIP を用いた耐震設計をはじめ、耐震照査による既設構造物の安全性の確認及び耐震対策工の提案など、①地震動の設定→②モデル地震波の作成→③解析→④評価→⑤詳細設計までをトータルに実施しています。
「詳細な解析結果と評価」、「解析の流れ」、「与えた地震波形」などの詳細について
は、各リンクページをご覧ください。
（問い合わせ先：沿岸デザイン本部 設計部 福原）リンクページ【詳細な解析結果と評価】

評

価

6.4m 16.3m+4.5m-11.8m-18.2m
100m

20.6m

100m
250.00m

モデルメッシュ図

変形メッシュ図(at20.0sec)

剰間隙水圧比分布図(at20.0sec)※各リンクをクリックしてください．詳細へジャンプします．

戻るリンクページ【解析の流れ】

ー ー ー 耐 震 設 計・耐 震 照 査 の 流 れ ー ー ー
地震動の設定（地域防災計画，地震記録の調査）
地震規模の決定直下の大地震の判定と設計対象地震の設定
基盤最大加速度の設定（断層面距離，マグニチュード）
入力地震波形の選択・波形作成
地震応答計算の実施
耐震強化施設の設計震度の設定
ＦＬＩＰの流れ構造形式，構造諸元，地盤改良，施設の機能性等の検討(1)自由地盤部の自重解析
初期状態データ

震度法による施設断面・諸元の設計(3)不規則領域の自重解析

液状化の検討及び対策

初期状態データ(2)自由地盤部の地震応答解析

自由地盤部速度データ(4)不規則領域の地震応答解析

レベル２地震動に対する変形等の照査
細部

設計①構造物挙動の時間的変化（構造物の水平，上下，滑り移動）②地盤の挙動の時間的変化（地盤の水平，沈下上昇，崩壊）③土中の過剰間隙水圧比の時間的変化（地震中の液状化の状況）④地震終了後の構造物の残留変形（構造物の被害程度）

津波の記録
津波のｼﾐｭﾚｰｼｮﾝ（想定）（津波の波力）（津波災害の防止）戻るリンクページ【与えた地震波形】(1)ポートアイランド基盤入射波形（PI-79NS Base）
平成 7 年兵庫県南部地震(マグニチュード 7.2)の際に神戸港のポートアイランドの地中-79ｍの位置で観測された記録波形から計算した基盤からの入射波の振幅を 2 倍にした波形である.

(1) ポートアイランド基盤入射波形（PI-79NS Base）(2)八戸基盤入射波形（S-252NS BASE）
1968 年 5 月 16 日に十勝沖に震源をもつマグニチュード 7.9 の地震が発生した．このとき，震央から約 180km 離れた八戸港において，観測された地震動波形である．この記録は，1968年当時においてはわが国で得られた数少ない被害を伴った地震の強震記録の一つであった．そのためか，大地震の地震動波形として，わが国の耐震設計等によく用いられてきた．
同記録は，地表に設置された地震計によって記録されており，地盤条件はシルト含むれき混じり粗砂が大部分を占めている．この地震においては、鉄筋コンクリート造の建築物の被害をはじめとして，著しい被害が発生した．

(2) 八戸基盤入射波形（S-252NS BASE）(3)大船渡基盤入射波形（S-1210 E41S）
1978 年宮城県沖地震(マグニチュード 7.4)の際に，大船渡港で観測された波形である．この地震動は，マグニチュードは少し小さいが，岩盤上で実測された波形ということで選定された．

(3) 大船渡基盤入射波形（S-1210 E41S）
記載の波形はオリジナル波形です．地震動の設定に合わせてモデル地震波を作成して解析に使用します．
モデル地震波は，振幅調整，スペクトル合わせ等対象構造物の種類等によっていろいろな作成方法があります．

戻るリンクページ【評価】■検討結果
モデルの変位量を表-1 に示す．なお，沈下量での－は隆起を示す.
モデルケーソンは，水平変位量が xxcm 程度，沈下量が xxcm 程度生じた．ただし，水平方向の移動距離は，ケーソン全体のせり出しが X5cm 程度生じることから，傾斜に伴うの水平移動はX0cm 程度である．傾斜角にして，x.xxx°であり，この程度の傾斜であればケーソンが転倒するといったことはありえない．
また，過剰間隙水圧比の上昇は，加震開始後8秒後程度で0.6程度上昇し，その後も上昇を続けることから液状化の始まりを予測させる．その後12秒後には0.8～0.9程度まで上昇し液状化した状態を示している．
しかしながら，その上昇は完全飽和1.0に達していないことから，過度の液状化は発生しないと判断できる．
なお，実際には考え難いが，偶然にも1つのケーソンが傾かなかったとし，隣接ケーソンのみが傾いた場合でも，ケーソン本体幅に対し両ケーソンのオーバーラップは90%保持されており，顕著な土砂流出等が生じるものではない．
以上より，レベル2地震動に対してＡ護岸が所期の機能を保持することが確認された．
表-1 モデル着目点での変位量

水平変位量

沈 下 量

着 目点

上部工天端(No.798)

加震中最大変位

X2.2

X5.1

残留変位

X2.2

X5.1

ケーソン前趾
(No.815)

加震中最大変位

X5.6

X5.7

残留変位

X5.6

X5.7

ケーソン後趾
(No.929)

加震中最大変位

X5.6

-X4.3

残留変位

X5.6

-X4.3

傾斜角X.454゜
※単位;cm■モデル施設の対策工（一部抜粋）・・・

モデル施設は緊急時には岸壁の使用が考えられていが，変位量が少ないことから，安全性・経済性等総合的に判断し補強対策等ハード施策は実施しないこととし，ソフト施策にて対応することとする．
ソフト施策として，緊急時のｘｘｘｘｘの再整備・・・（以下省略）

このように，ＦＬＩＰを用いることにより，実際の地震発生の状況を再現できることから，その施設にあった，最も優れた施設計画・耐震設計・維持管理方針立案が可能となります．

戻るリンクページ【変形メッシュ図】

(＋) y

上部工天端

ケーソン後趾

x(＋)

ケーソン前趾

変形メッシュ図(at20.0sec)
1.00.5MAX．-0.151
鉛直変位量(m)水平変位量(m)MAX．0.822

0-1.0
0-0.5
020.0

10.0
時間(sec)0a)上部工天端a)上部工天端
0.5

1.0

MAX．-0.157
鉛直変位量(m)水平変位量(m)MAX．0.256

0-1.0
020.0

10.0
時間(sec)

-0.5
020.0

10.0
時間(sec)0b)ケーソン天端b)ケーソン天端0.51.0

MAX．0.143
鉛直変位量(m)水平変位量(m)MAX．0.2560-1.0020.0

10.0時間(sec)10.0時間(sec)0-0.5020.0

10.0時間(sec)c)ケーソン下端c)ケーソン下端

水平変位量時刻歴

鉛直変位量時刻歴戻る

20.0

リンクページ【過剰間隙水圧比分布図

要素
要素

Ａ

要素

Ｂ

Ｃ

過剰間隙水圧比分布図(at20.0sec)

1.0

過剰間隙水圧比

過剰間隙水圧比

1.0

0.5

0.5000

10.0
時間(sec)(a)20.00(b)要素Ａ

過剰間隙水圧比

1.00.500

10.0
時間(sec)(c)

10.0時間(sec)

20.0

要素Ｃ
過剰間隙水圧比時刻歴

戻る

要素Ｂ

20.0